药物检验工-11气相色谱法

1、 气相色谱法气相色谱法色谱法引论色谱法引论一一 概述概述 “色谱法色谱法” 名称的由来？名称的由来？绿叶中色素的提取和分离绿叶中色素的提取和分离1906年，俄国植物学家茨维特年，俄国植物学家茨维特(MSTswett)在研究植在研究植物色素的过程中，做了一个经典的实验。物色素的过程中，做了一个经典的实验。实验是这样的实验是这样的a. 在一根玻璃管的狭小一端塞上小团棉花。在一根玻璃管的狭小一端塞上小团棉花。b. 在管中填充沉淀碳酸钙，这就形成了一个吸附柱。在管中填充沉淀碳酸钙，这就形成了一个吸附柱。c. 把绿色植物叶子的石油醚抽取液注入柱中。把绿色植物叶子的石油醚抽取液注入柱中。 d. 用纯溶剂淋

2、洗。用纯溶剂淋洗。 石油醚石油醚（流动相）流动相）碳酸钙碳酸钙( (固定相固定相) )结果：结果： 植物叶子的几种色素便在玻璃柱上展植物叶子的几种色素便在玻璃柱上展开：留在最上面的是叶绿素；绿色层下接开：留在最上面的是叶绿素；绿色层下接着是两三种黄色的叶绿素；随着溶剂跑到着是两三种黄色的叶绿素；随着溶剂跑到吸附层最下层的是黄色的胡萝卜素。各种吸附层最下层的是黄色的胡萝卜素。各种色素就得以分离。吸附柱便成为一个有规色素就得以分离。吸附柱便成为一个有规则的、与光谱相似的色层。茨维特在他的则的、与光谱相似的色层。茨维特在他的原始论文中，把上述分离方法叫做色谱法。原始论文中，把上述分离方法叫做色谱法。

3、色色谱谱带带A、混合物混合物中各组分（中各组分（叶绿素、胡萝卜素等）进入到 色谱柱色谱柱（填充CaCO3的玻璃柱管）中被被固定相固定相（CaC03固体颗粒）吸附吸附。B、用流动相流动相（石油醚）淋洗淋洗混合物中各组分。C、 混合物混合物中各组分中各组分（叶绿素、胡萝卜素等）与固定相固定相（CaC03固体颗粒）发生作用作用的强弱不同不同。混合物中各组分在固定相中的滞留时间有长短，从而按先后不同的次序从固定相中流出。色谱法的过程：色谱法的过程： 色谱法实质上是一种分离技术。色谱法实质上是一种分离技术。碳酸钙碳酸钙( (固定相固定相) )色色谱谱带带石油醚石油醚（流动相）流动相）A B C色谱法：色

4、谱法：是利用混合物不同组分在是利用混合物不同组分在和和中分配系数中分配系数(或吸附系或吸附系数、渗透性等数、渗透性等)的差异，使不同组分的差异，使不同组分在作相对运动的两相中进行反复分配，在作相对运动的两相中进行反复分配，实现分离的分析方法。实现分离的分析方法。1 1、概念、概念 高高效能效能 可将多组分复杂混合物中各组分高效分离成单一色谱峰可将多组分复杂混合物中各组分高效分离成单一色谱峰 高高灵敏度灵敏度 可检出可检出10-1110-14 g的物质的物质 高高选择性选择性 对性质相似的物质（同位素、同系物、异构体）等有很对性质相似的物质（同位素、同系物、异构体）等有很好的分离效果好的分离效果

5、 速度速度快快 分析一个试样只需几十分钟甚至几分钟分析一个试样只需几十分钟甚至几分钟 应用范围应用范围广广2 2、色谱法的特点、色谱法的特点3 3、色谱法的分类、色谱法的分类 色谱法的发展历史色谱法的发展历史 年代年代发明的色谱方法或重要应用发明的色谱方法或重要应用19061906用碳酸钙作吸附剂分离植物色素。最先提出色谱概念。用碳酸钙作吸附剂分离植物色素。最先提出色谱概念。19311931用氧化铝和碳酸钙分离用氧化铝和碳酸钙分离- -、 - -和和- -胡萝卜素。使色谱法开始胡萝卜素。使色谱法开始为人们所重视。为人们所重视。19381938最先使用薄层色谱法。最先使用薄层色谱法。193819

6、38用离子交换色谱法分离了锂和钾的同位素。用离子交换色谱法分离了锂和钾的同位素。19411941提出色谱塔板理论；发明液提出色谱塔板理论；发明液- -液分配色谱；预言了气体可作为流动液分配色谱；预言了气体可作为流动相（即气相色谱）。相（即气相色谱）。19441944发明了纸色谱。发明了纸色谱。19491949在氧化铝中加入淀粉黏合剂制作薄层板使薄层色谱进入实用阶段在氧化铝中加入淀粉黏合剂制作薄层板使薄层色谱进入实用阶段19521952从理论和实践方面完善了气从理论和实践方面完善了气- -液分配色谱法。液分配色谱法。19561956提出色谱速率理论，并应用于气相色谱。提出色谱速率理论，并应用于气

7、相色谱。19571957基于离子交换色谱的氨基酸分析专用仪器问世。基于离子交换色谱的氨基酸分析专用仪器问世。19571957基于离子交换色谱的氨基酸分析仪问世。基于离子交换色谱的氨基酸分析仪问世。19581958发明毛细管柱气相色谱。发明毛细管柱气相色谱。19591959发表凝胶过滤色谱的报告。发表凝胶过滤色谱的报告。19641964发明凝胶渗透色谱。发明凝胶渗透色谱。19651965发展了色谱理论，为色谱学的发展奠定了理论基础发展了色谱理论，为色谱学的发展奠定了理论基础19751975发明了以离子交换剂为固定相、强电解质为流动相，发明了以离子交换剂为固定相、强电解质为流动相，采用抑制型电导检

8、测的新型离子色谱法。采用抑制型电导检测的新型离子色谱法。19811981创立了毛细管电泳法。创立了毛细管电泳法。 色谱法起过关键作用的诺贝尔奖研究工作色谱法起过关键作用的诺贝尔奖研究工作 年代年代获奖学科获奖学科获奖研究工作获奖研究工作19371937化学化学类胡萝卜素化学，维生素类胡萝卜素化学，维生素A A和和B B19381938化学化学类胡萝卜素化学类胡萝卜素化学19391939化学化学聚甲烯和高萜烯化学聚甲烯和高萜烯化学19501950生理学、医学生理学、医学性激素化学及其分离、肾皮素化学及其分离性激素化学及其分离、肾皮素化学及其分离19511951化学化学超铀元素的发现超铀元素的发现

9、19551955化学化学脑下腺激素的研究和第一次合成聚肽激素脑下腺激素的研究和第一次合成聚肽激素19581958化学化学胰岛素的结构胰岛素的结构19611961化学化学光合作用时发生的化学反应的确认光合作用时发生的化学反应的确认19701970生理学、医学生理学、医学关于神经元触处迁移物质的研究关于神经元触处迁移物质的研究19701970化学化学糖核苷酸的发现及其在生物合成碳水化合物中的作用糖核苷酸的发现及其在生物合成碳水化合物中的作用19721972化学化学核糖核酸化学酶结构的研究核糖核酸化学酶结构的研究19721972生理学、医学生理学、医学抗体结构的研究抗体结构的研究气相色谱法气相色谱法

10、 Gas Chromatography 1 气相色谱仪气相色谱仪 2 气相色谱柱气相色谱柱 3 气相色谱分析理论基础气相色谱分析理论基础 4 气相色谱的定量方法气相色谱的定量方法 5 气相色谱分析的应用气相色谱分析的应用1 气相色谱仪气相色谱仪GC工作过程工作过程1-载气钢瓶；载气钢瓶；2-减压阀；减压阀；3-净化干燥管；净化干燥管；4-针形阀；针形阀；5-流量计流量计; 6-压力表；压力表；7-进样口；进样口；8-色谱柱；色谱柱；9-热导检测器；热导检测器；10-放大器；放大器；11-记录仪；记录仪；12-温度控制器；温度控制器；载气系统载气系统进样系统进样系统分离系统分离系统检测和放大检测

11、和放大记录系统记录系统温控系统温控系统1-6789-1112二、气相色谱仪的结构二、气相色谱仪的结构1.1.载气系统载气系统：获得纯净、流速稳定的载气：获得纯净、流速稳定的载气 载气载气氢气、氮气、氦气和空气等氢气、氮气、氦气和空气等 气路气路单气路、双气路单气路、双气路 净化器净化器提高载气纯度提高载气纯度 稳压稳流装置稳压稳流装置保持气流恒定保持气流恒定2 2、进样系统、进样系统：包括进样器和气化室：包括进样器和气化室u 进样器进样器 注射器注射器 1 L、5 L、10 L等，等， 一般用于液体样品。一般用于液体样品。（现已有全自动液体进样器）（现已有全自动液体进样器）u 气化室气化室 使

12、样品瞬间气化而不分解。使样品瞬间气化而不分解。(进样时间要短，气化速度要快进样时间要短，气化速度要快)温度比柱温高出温度比柱温高出1050注射器注射器气化室气化室3 3、分离系统、分离系统色谱柱，是色谱仪的核心部件，色谱柱，是色谱仪的核心部件， 其作用是分离样品。其作用是分离样品。 填充柱：由不锈钢或玻璃材料制成，一般直径填充柱：由不锈钢或玻璃材料制成，一般直径24mm，长，长110m，内装固定相。有，内装固定相。有 U 型和型和 螺旋螺旋型型 两种形状。两种形状。 毛细管柱：内径毛细管柱：内径0.10.5mm的不锈钢、玻璃或石的不锈钢、玻璃或石英毛细英毛细管管空心柱，长度空心柱，长度3030

13、0m，呈，呈螺旋形螺旋形，具有，具有分离效率高，分离效率高， 速度快，需样品量少速度快，需样品量少，要求检测器要求检测器的灵敏度高，并且制备较难的灵敏度高，并且制备较难的特点。的特点。色谱柱色谱柱填充柱填充柱毛细管柱毛细管柱柱内径柱内径1-10 mm0.05-0.5 mm柱长度柱长度 0.5-10 m10-150 m总塔板数总塔板数103 106样品容量样品容量 10-1000 0.1-50g g 4 4、检测和放大记录系统、检测和放大记录系统 浓度型检测器浓度型检测器 测量组分浓度的瞬间变化，即检测器的测量组分浓度的瞬间变化，即检测器的响应值和组响应值和组分的浓度成正比分的浓度成正比。如。如

14、热导池检测器热导池检测器和和电子捕获检测器电子捕获检测器。质量型检测器质量型检测器 测量组分进入检测器的速度变化，即检测器的测量组分进入检测器的速度变化，即检测器的响响应值和单位时间内进入检测器的组分的质量成正比应值和单位时间内进入检测器的组分的质量成正比。如。如火火焰离子化检测器焰离子化检测器和和火焰光度检测器火焰光度检测器。u 根据检测原理不同，检测器分为两类：根据检测原理不同，检测器分为两类： 程序升温：程序升温：指在一个分析周期内柱温随时间由低指在一个分析周期内柱温随时间由低温向高温作线性或非线性变化，以达到最短时间获温向高温作线性或非线性变化，以达到最短时间获得最佳分离的目的。得最佳

15、分离的目的。5、温控系统：、温控系统：用于设定、控制、测量用于设定、控制、测量色谱柱炉色谱柱炉、 气化室气化室和和检测器检测器三处的温度。三处的温度。恒温恒温程序升温：沸点范围很宽的混合物程序升温：沸点范围很宽的混合物温度控制温度控制三、检测器三、检测器1. 1. 对检测器的总要求：对检测器的总要求： 稳定性好、噪声低；稳定性好、噪声低； 灵敏度高灵敏度高 线性范围宽线性范围宽 死体积小、响应快死体积小、响应快 检出限低检出限低2 2、检测器性能评价指标、检测器性能评价指标 （1）噪声）噪声 （2）响应时间）响应时间 （3 3）线性范围）线性范围 （4 4）灵敏度灵敏度S （5 5）检出限）检

16、出限D D （6 6）最小检测量）最小检测量2 2、检测器性能评价指标、检测器性能评价指标 （1）噪声）噪声 在没有样品进入检测器时，基线在短期内在没有样品进入检测器时，基线在短期内发生起伏的信号称为噪声发生起伏的信号称为噪声N。 噪声是因仪器本身及其他操作条件所引起，噪声是因仪器本身及其他操作条件所引起，如载气、温度、电压等的波动。如载气、温度、电压等的波动。2 2、检测器性能评价指标、检测器性能评价指标 （2）响应时间）响应时间 响应时间指进入检测器的某一组分的输出信响应时间指进入检测器的某一组分的输出信号达到其真值的号达到其真值的63所需的时间。所需的时间。 检测器的死体积小，电路系统的

17、滞后现象小，检测器的死体积小，电路系统的滞后现象小，响应速度就快。一般都小于响应速度就快。一般都小于1s。2 2、检测器性能评价指标、检测器性能评价指标 （3 3）线性范围）线性范围 指利用一种方法取得精密度、准确度指利用一种方法取得精密度、准确度均符合要求的试验结果，而且成线性的均符合要求的试验结果，而且成线性的待测物浓度的变化范围，其最大量与最待测物浓度的变化范围，其最大量与最小量之间的间隔，线性范围的确定可用小量之间的间隔，线性范围的确定可用作图法或计算回归方程来研究建立。作图法或计算回归方程来研究建立。 线性范围越大，越有利于准确测定。线性范围越大，越有利于准确测定。 样品种类不同，检

18、测器不同，线性范围可能不同。样品种类不同，检测器不同，线性范围可能不同。如氢焰检测器的线性范围可达如氢焰检测器的线性范围可达10107 7，热导检测器则在，热导检测器则在10105 5左右。左右。2 2、检测器性能评价指标、检测器性能评价指标 （4）灵敏度）灵敏度S ： 在一定范围内，在一定范围内，信号信号 R 与进入检测器的与进入检测器的样品量样品量呈线性关系，呈线性关系，灵敏度灵敏度 S 就是响应信就是响应信号对进样量的变化率。号对进样量的变化率。 即：单位量的物质通过检测器时，产生的即：单位量的物质通过检测器时，产生的响应信号的大小。响应信号的大小。 标准曲线中线性部分的斜率，标准曲线中

19、线性部分的斜率，斜率越大，斜率越大，灵敏度越高灵敏度越高。QRS2 2、检测器性能评价指标、检测器性能评价指标（5 5）检出限）检出限D D（敏感度）（敏感度） 检测器恰能产生检测器恰能产生三倍于噪声信号三倍于噪声信号时的单时的单位时间内引入检测器的样品量（质量型）或位时间内引入检测器的样品量（质量型）或单位体积载气中样品的含量（浓度型）。单位体积载气中样品的含量（浓度型）。SRDN3检出限与灵敏度成反比，与噪声成正比，是衡检出限与灵敏度成反比，与噪声成正比，是衡量仪器量仪器( (主要是检测器主要是检测器) )性能好坏的综合指标。性能好坏的综合指标。2 2、检测器性能评价指标、检测器性能评价指

20、标（6 6）最小检测量）最小检测量 指产生十倍噪声信号时，色谱仪所需的进样量。指产生十倍噪声信号时，色谱仪所需的进样量。 检出限只用来衡量检测器的性能；检出限只用来衡量检测器的性能； 最小检测量不仅与检测器性能有关，还与色谱最小检测量不仅与检测器性能有关，还与色谱柱效及操作条件有关。柱效及操作条件有关。浓度型检测器浓度型检测器电子捕获检测器电子捕获检测器 ECDECD热导池检测器热导池检测器 TCDTCD质量型检测器质量型检测器氢火焰离子化检测器氢火焰离子化检测器 FIDFID火焰光度检测器火焰光度检测器 FPDFPD3 3、常用检测器、常用检测器（1 1）热导池检测器（）热导池检测器（TCD

21、 TCD ） 检测原理检测原理只有载气只有载气电桥平衡状态电桥平衡状态记录直线记录直线基线基线电阻值变化相同电阻值变化相同载气载气+试样试样电桥平衡被破坏电桥平衡被破坏记录信号记录信号色谱峰色谱峰电阻值变化不同电阻值变化不同影响热导池检测器影响热导池检测器灵敏度灵敏度的因素：的因素： 桥路电流桥路电流提高桥路电流可以提高灵敏度，但提高桥路电流可以提高灵敏度，但桥路电流太大，会使噪音加大，基线不稳。桥路电流太大，会使噪音加大，基线不稳。 载气载气载气与样品气导热系数差别越大，灵敏载气与样品气导热系数差别越大，灵敏度越高。导热系数度越高。导热系数 H H2 2HeNHeN2 2，为了提高灵敏度，常

22、，为了提高灵敏度，常采用采用H H2 2作为载气。作为载气。 热敏元件的电阻值及电阻温度系数热敏元件的电阻值及电阻温度系数选择阻值选择阻值大、温度系数高的热敏元件。大、温度系数高的热敏元件。 池体温度池体温度降低池体温度，使池体与热敏元件降低池体温度，使池体与热敏元件的温差变大，可提高检测器的灵敏度。的温差变大，可提高检测器的灵敏度。（1 1）热导池检测器（）热导池检测器（TCD TCD ） 特点：特点： TCD结构简单、性能稳定、线性范围宽；结构简单、性能稳定、线性范围宽； 适用于无机、有机物分析。适用于无机、有机物分析。（2 2）氢火焰离子化检测器（）氢火焰离子化检测器（FID FID ）

23、 检测原理检测原理载气载气(含样品含样品)与与氢气混合氢气混合在离子室燃烧在离子室燃烧样品发生离子化作用，样品发生离子化作用，离解为正离子和电子离解为正离子和电子向两极定向运动，向两极定向运动，形成了微电流，形成了微电流，放大并记录放大并记录载气载气(含样品含样品)与与氢气混合氢气混合在离子室燃烧在离子室燃烧样品发生离子化作用，样品发生离子化作用，离解为正离子和电子离解为正离子和电子向两极定向运动，向两极定向运动，形成了微电流，形成了微电流，放大并记录放大并记录载气载气(含样品含样品)与与氢气混合氢气混合在离子室燃烧在离子室燃烧样品发生离子化作用，样品发生离子化作用，离解为正离子和电子离解为正

24、离子和电子向两极定向运动，向两极定向运动，形成了微电流，形成了微电流，放大并记录放大并记录载气载气(含样品含样品)与与氢气混合氢气混合在离子室燃烧在离子室燃烧样品发生离子化作用，样品发生离子化作用，离解为正离子和电子离解为正离子和电子向两极定向运动，向两极定向运动，形成了微电流，形成了微电流，放大并记录放大并记录载气载气(含样品含样品)与与氢气混合氢气混合在离子室燃烧在离子室燃烧样品发生离子化作用，样品发生离子化作用，离解为正离子和电子离解为正离子和电子向两极定向运动，向两极定向运动，形成了微电流，形成了微电流，放大并记录放大并记录载气载气(含样品含样品)与与氢气混合氢气混合在离子室燃烧在离子

25、室燃烧向两极定向运动，向两极定向运动，形成了微电流，形成了微电流，放大并记录放大并记录（2 2）氢火焰离子化检测器（）氢火焰离子化检测器（FID FID ）u 影响灵敏度的因素影响灵敏度的因素 离子室的结构离子室的结构 气体（载气、氢气和空气）流量和配比气体（载气、氢气和空气）流量和配比 的选择的选择 使用温度（使用温度（ 80 80 C C）（2 2）氢火焰离子化检测器（）氢火焰离子化检测器（FID FID ）u特点：特点： 结构简单，操作简便结构简单，操作简便 灵敏度高，比热导池高约灵敏度高，比热导池高约10103 3倍倍 检出限低，可达检出限低，可达1010-12-12 g g s s-

26、1-1 死体积小，响应快死体积小，响应快 线性范围宽线性范围宽（2 2）氢火焰离子化检测器（）氢火焰离子化检测器（FID FID ） 缺点：缺点： 只适用于只适用于含碳的有机化合物含碳的有机化合物，不能检，不能检测永久气体、水、一氧化碳、二氧化碳、测永久气体、水、一氧化碳、二氧化碳、氮的氧化物、硫化氢等物质。氮的氧化物、硫化氢等物质。（3）电子捕获检测器（）电子捕获检测器（ECD ） 检测原理检测原理 在电场作用下，电子向正极定向移动，形成在电场作用下，电子向正极定向移动，形成恒定基流恒定基流 形成的样品负离子与载气正离子复合成中性形成的样品负离子与载气正离子复合成中性化合物，使基流降低而产生

27、负信号化合物，使基流降低而产生负信号倒峰倒峰（3）电子捕获检测器（）电子捕获检测器（ECD ）u 影响灵敏度的因素影响灵敏度的因素 基流大小基流大小 载气载气高纯氮气高纯氮气 检测器温度检测器温度 柱温柱温 试样溶剂试样溶剂高纯度、不含电负性杂质高纯度、不含电负性杂质（3）电子捕获检测器（）电子捕获检测器（ECD ）u特点：特点：高选择性检测器，高选择性检测器，含有含有卤素、磷、硫、氧等电负性元素卤素、磷、硫、氧等电负性元素的化合的化合物有很高的灵敏度，检测下限物有很高的灵敏度，检测下限1010-14 -14 g /mLg /mL，是，是分析痕量电负性有机物最有效的检测器。分析痕量电负性有机物

28、最有效的检测器。（4 4）火焰光度检测器（）火焰光度检测器（FPDFPD ） 检测原理检测原理 含硫和磷的化合物在富氢火焰中燃烧时，生成含硫和磷的化合物在富氢火焰中燃烧时，生成的化学发光物质发出的化学发光物质发出特征波长的光特征波长的光，记录这些，记录这些特征光谱，就能检测特征光谱，就能检测硫和磷硫和磷。（4 4）火焰光度检测器（）火焰光度检测器（FPDFPD ）u 影响灵敏度的操作因素影响灵敏度的操作因素 富氢火焰富氢火焰 点火前禁止开启高压电源点火前禁止开启高压电源 检测器温度检测器温度 100 100 时不要点火时不要点火（4 4）火焰光度检测器（）火焰光度检测器（FPDFPD ）u特点

29、：特点：对含对含磷、硫磷、硫有机化合物具有较高选择有机化合物具有较高选择性和灵敏度。性和灵敏度。特别适用于大气中痕量硫化物，农副特别适用于大气中痕量硫化物，农副产品、水中痕量有机磷和硫农药残留量产品、水中痕量有机磷和硫农药残留量的测定。的测定。（5 5）氮磷检测器）氮磷检测器（NPDNPD） 氮磷检测器氮磷检测器（NPDNPD），又称热离子检测器，又称热离子检测器（TIDTID），是一种质量检测器。，是一种质量检测器。 特点：特点： 使用寿命长使用寿命长 灵敏度极高灵敏度极高 对对N N、P P化合物化合物有较高的响应有较高的响应选择选择四种常用检测器的性能指标。四种常用检测器的性能指标。2

30、2 色谱流出曲线和术语色谱流出曲线和术语 （一）色谱流出曲线（一）色谱流出曲线 （二）术语（二）术语1 1、基线基线(base line)(base line)：2 2、死时间、死时间 t t0 0（t tM M) )（dead timedead time）：）：3 3、死体积、死体积 V V0 0（dead volume dead volume ）：）：V V0 0 = = t t0 0F F0 04 4、保留值：、保留值：（1 1）保留时间保留时间 t tR R （retention timeretention time）（2 2）调整保留时间）调整保留时间 t tR R（adjusted

31、 retention timeadjusted retention time）（3 3）保留体积）保留体积 V VR R （retention volumeretention volume）（4 4）调整保留体积）调整保留体积 V VR R（adjusted retention volumeadjusted retention volume 保留值与固定相和流动保留值与固定相和流动相的性质、固定相的量、相的性质、固定相的量、柱温、流速和柱体积有关柱温、流速和柱体积有关（5 5）相对保留值）相对保留值 r r2121（relative retention valuerelative retent

32、ion value）：）：121221RRRRVVttr特点：特点：只与温度和固定相的性质有关，而与柱径、柱长、填充情况及流动相流只与温度和固定相的性质有关，而与柱径、柱长、填充情况及流动相流速等其它色谱操作条件无关，与色谱柱无关，反映了色谱柱对待测两组分速等其它色谱操作条件无关，与色谱柱无关，反映了色谱柱对待测两组分1 1和和 2 2 的选择性。的选择性。 是色谱法中，特别是气相色谱法中，广泛使用的定性数据是色谱法中，特别是气相色谱法中，广泛使用的定性数据5 5、峰高（峰高（h h）或峰面积（）或峰面积（A A）6 6、色谱的区域宽度（、色谱的区域宽度（peak widthpeak widt

33、h）（1 1）标准偏差）标准偏差 （standar deviationstandar deviation）（2 2）半）半( (高高) )峰宽峰宽 W W1/21/2（peak width at half-heightpeak width at half-height）（3 3）峰宽或称）峰宽或称W Wb b 354. 22ln222/1 WWb = 4 = 1.699 W1/2最后从色谱图上得到以下信息：最后从色谱图上得到以下信息：峰的峰的数目数目，判断样品中所含组分的最少个数，判断样品中所含组分的最少个数根据根据峰的保留值峰的保留值进行定性分析进行定性分析根据根据峰面积或峰高峰面积或峰高进

34、行定量分析进行定量分析根据根据保留值和峰宽保留值和峰宽，判断色谱柱的分离效能，判断色谱柱的分离效能由由两峰间的距离两峰间的距离，判断评价固定相和流动相，判断评价固定相和流动相选择是否合理选择是否合理。3 3 气相色谱分析理论基础气相色谱分析理论基础 一、气相色谱分析的基本理论一、气相色谱分析的基本理论 1、气、气-固色谱分析的基本原理固色谱分析的基本原理 由于吸附剂由于吸附剂固定固定相对各组分的吸附相对各组分的吸附能力的差异，在经能力的差异，在经过吸附、解吸、再过吸附、解吸、再吸附、再解吸吸附、再解吸。吸附力弱的组分先吸附力弱的组分先流出柱子，吸附能流出柱子，吸附能力强的后流出柱子力强的后流出

35、柱子。 2、气、气液色谱分析的基本原理液色谱分析的基本原理 试样被分离的基本原理是试样被分离的基本原理是分配分配过程过程 ：第一步：将固定相装入色谱柱后，组分被载气带入柱中，第一步：将固定相装入色谱柱后，组分被载气带入柱中，到达固定相表面时，溶解在固定液中到达固定相表面时，溶解在固定液中 溶解过程溶解过程第二步：随着载气不断流动，组分又从固定相中挥发出第二步：随着载气不断流动，组分又从固定相中挥发出来，重新进入流动相来，重新进入流动相- -载气载气 挥发过程挥发过程第三步：挥发进入载气的组分随着流动相的不断流动，第三步：挥发进入载气的组分随着流动相的不断流动，再次溶解在固定相中再次溶解在固定相

36、中 再溶解过程再溶解过程第四步：第四步： 再挥发过程再挥发过程流动相流动相固定相固定相样品样品进样作用分离强度强度时间时间色谱分离原理色谱分离原理AAAAABBBBBCCCCC检测固定相固定相二、色谱分离的基本理论二、色谱分离的基本理论 气相色谱法是利用混合物中各组分在两相中气相色谱法是利用混合物中各组分在两相中的分配系数或吸附系数的不同而进行分离的。的分配系数或吸附系数的不同而进行分离的。要使各组分实现有效的分离，必须考虑两方要使各组分实现有效的分离，必须考虑两方面的问题：面的问题：第一：热力学问题第一：热力学问题提出了塔板理论提出了塔板理论第二：动力学问题第二：动力学问题提出了速率理论提出

37、了速率理论58三、三、 分离度分离度 难分离物质对的分离度大小受色谱过程中两种因素的影响：难分离物质对的分离度大小受色谱过程中两种因素的影响： 保留值之差保留值之差色谱过程的热力学因素；色谱过程的热力学因素； 区域宽度区域宽度色谱过程的动力学因素。色谱过程的动力学因素。 色谱分离中的四种情况如图所示：色谱分离中的四种情况如图所示：，柱效较高，柱效较高，K K( (分配系数分配系数) )较大较大, ,完全分离；完全分离； K K不是很大，柱效较高，不是很大，柱效较高，峰较窄，基本上完全分离；峰较窄，基本上完全分离；柱效较低，柱效较低，K K较大较大, ,但分离但分离的不好；的不好； K K小，柱

38、效低，分离效果小，柱效低，分离效果更差。更差。59分离度的表达式：分离度的表达式：R=0.8：两峰的分离程度可达：两峰的分离程度可达89%R=1： 分离程度分离程度98%；R=1.5：达：达99.7%（相邻两峰（相邻两峰完全分离的标准）。完全分离的标准）。2122112)(21WttWWttRRRRR为判断相邻两组分在色谱柱中的分离情况，为判断相邻两组分在色谱柱中的分离情况，引入分离度引入分离度R作为色谱柱的分离效能指标。作为色谱柱的分离效能指标。4 气相色谱的定量方法气相色谱的定量方法1.定量依据m fi Aifi定量校正因子定量校正因子Ai色谱峰峰面积（信号）色谱峰峰面积（信号）2.峰面积的（替代）测量峰面积的（替代）测量 在误差允许的情况下，可以用相关量在误差允许的情况下，可以用相关量代替峰面积进行测定，以简化过程代替峰面积进行测定，以简化过程（1）峰高乘半峰宽）峰高乘半峰宽hYA2/ 1065. 1（2）峰高乘峰底宽度）峰高乘峰底宽度hAY（3）峰高乘平均峰宽）峰高乘平均峰宽2)85. 015. 0YYhA （4）峰高乘保留值）峰高乘保留值tbhYhARh 2/m1+m2+m3+mi+mn（5）积分仪3.相对定量校正因子： 两种样品的定量校正因子的比值4.测量方法（1）归一化法试样中的成分都能出峰则有：Wi =mi m=mi 100%f1A1+f2A2+f